TCP握手为什么需要三次通信

TCP三步握手three way (or three message) handshake 是TCP核心知识点，很长一段时间内我无法理解为什么TCP建立连接需要三次通信，而不是两次或者四次或者更多次。我翻了很多问答和博客，他们说的都很有道理，但是借来的火，点不亮自己的灯。随着时间的推移终于对这个问题我有了自己的理解。

TCP握手为什么需要三次通信？

互联网这个信道并不可靠，TCP用于在不可靠的信道中进行可靠的信息传递。首先要明确的是，无论通过多少次握手都无法改变信道不可靠的事实，而如何在不可靠的信道中进行可靠的信息传递才是要解决的问题。

A无法确认B是否收到信息的情况下要确认B收到可以通过观察B的反馈做到。

也就是说B在规定时间内没有反馈那么A就认定B没有收到，A会重新发送，直到收到B的反馈。

所以在不可靠信道中交换一次信息至少需要两次通信。

在TCP握手过程中客户端要询问服务端的是你可以通信吗？服务端会回答我可以或者不可以。所以有两次信息交换，正常需要四次通信。

A → B B → A 客户端询问服务端是否可以通信的信息确保传达完成。

B → A A → B 服务端答复客户端我可以/不可以的答复信息确保传达完成。

中间的两次B → A通信可以合并为一次，所以总共就变成了三次通信。

通信过程中传递的信息具体有什么？

A → B：能听到吗？能通信吗？

B → A：能听到，能通信（回答能通信隐含的意思就是能听到）

B → A：我的回复收到了吗？

A → B：收到了

中间两次通信合并后：

A → B：能听到吗？能通信吗？

B → A：能听到，能通信（回答能通信隐含的意思就是能听到），我的回复收到了吗？

A → B：收到了

这样三次通信后完成握手。

信道可靠，握手则只需要两次通信即可完成：

A → B：能通信吗？

B → A：能

不需要确认是否可以通信：

握手是为了交换对方是否可以通信的信息，如果无需确认对方是否可以通信则无需握手，因为没有信息需要同步。

除了我的理解以下是收集的相关素材，都是原文摘抄，侵删：

TCP是一种可靠的传输控制协议，它必须做到两点，一是保证数据的可靠传输，二是尽可能提高传输效率，三次握手正是为了做到这两点才出现的。
这个问题在谢希仁版《计算机网络》里说了。三次是保证双方互相明确对方能收能发的最低值。理论上讲不论握手多少次都不能确认一条信道是“可靠”的，但通过3次握手可以至少确认它是“可用”的，再往上加握手次数不过是提高“它是可用的”这个结论的可信程度。
简单说，让双方都证实对方能发收。知道对方能收是因为收到对方的因为收到而发的回应。

具体：

1：A发，B收， B知道A能发

2：B发，A收， A知道B能发收

3：A发，B收， B知道A能收
三次握手这个说法不好，其实是双方各一次握手，各一次确认，其中一次握手和确认合并在一起
这个问题的本质是, 通过一个不完全可靠的信道, 最少需要几次消息传输, 信道两边的人能够对一个问题达成一致. 对于TCP来说, 无论有没有初始

序号的要求, 想要两边都同意开始传出数据, 就至少需要3次消息的交换:

0次: 显然不行

1次: A->B, A不知道B是否同意

2次: A->B, B->A. B不知道A是否收到自己的消息, 因为信道不完全可靠

3次: A->B, B->A, A->B. 两边都收到了对方的ACK, 意味着各自都了解了对方的意图, 从而可以对是否开始通信这个最简单的问题

达成一致.
两军问题根本不能解释为什么要三次握手。两军问题的一个结论就是，在不可信的信道上，不可能实现完全可信的通信。
No…

三次握手的要求不是源于两边同时传输数据, 你看过Two Generals’ Problem就能明白, 三次握手作为一个协议, 并不特定于

TCP, 跟两边同时传输数据也没有关系. 请不要纠缠于什么全双工, 半连接, syn/ack这些东西上. 至于你说的把握手协议并在第一个数据包

里发送之类的, 那只是实现时的优化, 跟"三次"问题的核心没有关系. 实现是实现, 协议是协议, 这是两个东西. 你单独有个握手协议也好, 握

手包含在真正的数据包里也行, 但无论如何, 没有至少三次握手, 任何的数据交换都是不可靠的.

所以, 这个问题的本质是, 信道不可靠, 但是通信双发需要就某个问题达成一致. 而要解决这个问题, 无论你在消息中包含什么信息, 三次通信是理论上的最小值. 所以三次握手不是TCP本身的要求, 而是为了满足"在不可靠信道上可靠地传输信息"这一需求所导致的. 请注意这里的本质需求,信道不可靠, 数据传输要可靠. 三次达到了, 那后面你想接着握手也好, 发数据也好, 跟进行可靠信息传输的需求就没关系了. 因此,如果信道是可靠的, 即无论什么时候发出消息, 对方一定能收到, 或者你不关心是否要保证对方收到你的消息, 那就能像UDP那样直接发送消息就可以了.